2020第二学期人教版化学选修4课时同步训练44金属的电化学腐蚀与防护答案解析

1、人教版化学选修5：金属的电化学腐蚀与防护课时跟踪训练1下列说法正确的是()a钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀b原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀c钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同，引起的正极反应不同d无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被还原解析：选c钢铁中因含杂质，容易形成原电池，发生电化学腐蚀，但并不是所有合金都不耐腐蚀，如不锈钢，故a错误；当金属作正极时，可以避免腐蚀，故b错误；钢铁电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，主要区别在于水膜的酸性不同，故c正确；金属被腐蚀，化合价升高，被氧化，故d错误。2钢铁发生吸氧腐蚀时，

2、正极上发生的电极反应是()a2h2e=h2bfe22e=fec2h2oo24e=4oh dfe3e=fe2解析：选c钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上o2得电子结合h2o生成oh，电极反应为2h2oo24e=4oh。3下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是()a铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀b铁只能发生析氢腐蚀c铜只能发生吸氧腐蚀d析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍解析：选c在金属活动性顺序中，铜排在氢之后，铜不能将氢气置换出来，所以不能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀，故a项错误，c项正确；铁既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，故b错误；吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍，故d错误。4我国某大城市今年夏季多次降下酸雨

3、。据环保部门测定，该城市整个夏季酸雨的ph平均值为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是()a此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀b发生电化学腐蚀时，正极反应式为2h2oo24e=4ohc在电化学腐蚀过程中有氢气产生d发生电化学腐蚀时，负极反应式为fe2e=fe2解析：选b在铁制品的腐蚀中，金属铁可以和溶液中的氢离子直接发生化学腐蚀，铁制品中含有铁和碳，再加之电解质环境，具备了原电池的构成条件，也会发生电化学腐蚀，故a正确；发生电化学腐蚀时，碳作正极，溶液中的氢离子得电子生成氢气，正极反应式为2h2e=h2，故b错误，c正确；发生电化学腐蚀时，铁作负极，电极反

4、应式为fe2e=fe2，故d正确。5下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是()a水中的钢闸门连接电源的负极b金属护栏表面涂漆c汽车底盘喷涂高分子膜d地下钢管连接镁块解析：选a水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，a项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，b项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，c项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极的阴极保护法，d项错误。6下列说法中，不正确的是()ab钢铁表面水膜的酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀钢铁表面水膜的酸性较强，发生析氢腐蚀cd将锌板换成铜板对钢闸门保

5、护效果更好钢闸门作为阴极而受到保护解析：选c钢铁是铁碳合金，当表面水膜为弱酸性或中性溶液时，易发生吸氧腐蚀，故a正确；钢铁是铁碳合金，当表面水膜为酸性较强溶液时，易发生析氢腐蚀，故b正确；znfe原电池，fe为正极，可减缓腐蚀，如果换成fecu原电池，fe为负极，可加快钢闸门的腐蚀，故c错误；通过连接外接电源的负极保护钢闸门不受腐蚀，这是外接电流的阴极保护法，故d正确。7.研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()ad为石墨，铁片腐蚀加快bd为石墨，石墨上电极反应为o22h2o4e=4ohcd为锌块，铁片不易被腐蚀dd为锌块，铁片上电极反应为2h2e=h2解析：选da由于活动

6、性：fe>石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，fe为负极，失去电子被氧化为fe2进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时的速率快，正确。b.d为石墨，由于海水呈弱碱性，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为o22h2o4e=4oh，正确。c.若d为锌块，则由于金属活动性：zn>fe，zn为原电池的负极，fe为正极，首先被腐蚀的是zn，铁得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。d.d为锌块，由于海水呈弱碱性，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为o22h2o4e=4oh，错误。8下图是研究铁钉腐蚀的装置图，下列说法不正确的是()a铁

7、钉在两处的腐蚀速率：a<bba、b两处铁钉中碳均为正极ca、b两处铁钉中的铁均失电子被氧化da、b两处的正极反应式均为o24e4h=2h2o解析：选da项，b中的氢离子浓度越大，腐蚀速率b>a，正确；b项，a、b中都发生原电池反应，铁钉中的碳作正极，铁作负极，正确；c项，a、b中都发生原电池反应，铁作负极，发生氧化反应，正确；d项，a中发生吸氧腐蚀，正极反应为o24e2h2o=4oh，b中发生析氢腐蚀，正极反应为2h2e=h2，错误。9下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()a钢管与电源正极连接，钢管可被保护b铁遇冷的浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀c钢管与铜管露天堆放在一起，钢

8、管不易被腐蚀d钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是fe3e=fe3解析：选b用电解原理保护金属时，金属应作阴极，应该与电源负极连接，故a错误；常温下，铁和浓硝酸反应生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了反应的进一步发生，所以可以保护内部金属不被腐蚀，故b正确；钢管、铜管和潮湿的空气能构成原电池，铁因作原电池负极而容易被腐蚀，故c错误；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是fe2e=fe2，故d错误。10家用铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学反应是()a4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3b2fe2h2oo2=2fe(oh)2c2h2oo24e=4ohdfe3e=fe3解析：选

9、d铁锅发生电化学腐蚀时，铁作负极，发生反应：fe2e=fe2，碳作正极，发生反应：2h2oo24e=4oh，fe2与oh结合生成fe(oh)2，总反应为2fe2h2oo2=2fe(oh)2；fe(oh)2在空气中被氧化为fe(oh)3,4fe(oh)22h2oo2=4fe(oh)3；但fe被氧化不能生成fe3，则fe3e=fe3不能发生。11.利用如图装置进行实验，开始时，u形管两边液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()a左侧发生吸氧腐蚀，右侧发生析氢腐蚀b一段时间后，左边液面高于右边液面ca、b两处具有相同的负极反应式：fe2e=fe2da处溶液的ph增大，b处溶液的ph减小

10、解析：选d左侧电解质溶液呈中性，因此发生吸氧腐蚀，右侧电解质溶液显酸性，因此发生析氢腐蚀，故a正确；左侧发生吸氧腐蚀，气体压强减小，右侧发生析氢腐蚀，产生气体，气体压强增大，因此左侧的液面高于右侧，故b正确；吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为fe2e=fe2，故c正确；a处正极反应式为o22h2o4e=4oh，溶液中c(oh)增大，ph增大，b处消耗h，c(h)减小，ph增大，故d错误。12.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是()a通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零b通电后外电路电子被强制从高硅

11、铸铁流向钢管桩c高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流d通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整解析：选c依题意，钢管桩为阴极，电子流向阴极，阴极被保护，铁不容易失去电子，故钢管桩表面腐蚀电流(指铁失去电子形成的电流)，接近于0，a项正确；阳极上发生氧化反应，失去电子，电子经外电路流向阴极，b项正确；高硅铸铁作阳极，阳极上发生氧化反应，阳极上主要是海水中的水被氧化生成氧气，惰性辅助阳极不被损耗，c项错误；根据海水对钢管桩的腐蚀情况，增大或减小电流强度，d项正确。13在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白斑等众多的金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确

12、的是()a按图装置实验，为了更快更清晰地观察到液柱上升，可用酒精灯加热具支试管b图是图所示装置的原理示意图，图的正极材料是铁c铝制品表面出现白斑可以通过图装置进行探究，cl由活性炭区向铝箔表面区迁移，并发生电极反应：2cl2e=cl2d图装置的总反应为4al3o26h2o=4al(oh)3，生成的al(oh)3进一步脱水形成白斑解析：选d如果加热具支试管则管内气体受热膨胀，不能更快更清晰地观察到液柱上升，故a错误；铁作负极，故b错误；负极反应式为al3e=al3，正极反应式为o22h2o4e=4oh，总反应式为4al3o26h2o=4al(oh)3，生成的al(oh)3进一步脱水形成白斑，故c

13、错误，d正确。14结合下图判断，下列叙述正确的是()a和中正极均被保护b和中负极反应均是fe2e=fe2c和中正极反应均是o22h2o4e=4ohd和中分别加入少量k3fe(cn)6溶液，均有蓝色沉淀解析：选a两个装置均为原电池，负极都是活泼金属，根据原电池原理可知，原电池的正极金属受到保护，a项正确；中负极为活泼金属zn，b项错误；中是酸性溶液，电极反应中不能有oh生成，c项错误；中无fe2生成，不能生成铁氰化亚铁沉淀，d项错误。15下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()a图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重b图b中，开关由m改置于n时，cu­zn合金的腐蚀速率减小c图c中

14、，接通开关时zn腐蚀速率增大，zn上放出气体的速率也增大d图d中，zn­mno2干电池自放电腐蚀主要是由mno2的氧化作用引起的解析：选b图a中，铁棒发生电化学腐蚀，靠近底端的部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻， 选项a错误；图b中开关置于m时，cu­zn合金作负极，由m改置于n时，cu­zn合金作正极，腐蚀速率减小，选项b正确；图c中接通开关时zn作负极，腐蚀速率增大，但氢气在pt极上放出，选项c错误；图d中zn­mno2干电池自放电腐蚀主要是由zn的氧化反应引起的，选项d错误。16.利用如图装置，能完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，错误的是()

15、a若x为锌棒，y为nacl溶液，开关k置于m处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法b若x为碳棒，y为nacl溶液，开关k置于n处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为外加电流的阴极保护法c若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于m处时，铁电极上的电极反应式为cu22e=cud若x为铜棒，y为硫酸铜溶液，开关k置于n处时溶液中各离子浓度都不会发生变化解析：选c锌的活泼性比铁强，k置于m处形成原电池，可减缓铁的腐蚀，是牺牲阳极的阴极保护法，故a正确；k置于n处形成电解池，铁与电源的负极相连，铁作阴极可减缓铁的腐蚀，是外加电流的阴极保护法，故b正确；k置于m处形成原电池，铁比铜活泼，作原电池的负

16、极，铁电极上的电极反应式为fe2e=fe2，故c错误；k置于n处，能实现在铁棒上镀铜，铁棒质量将增加，但溶液中各离子浓度都不发生变化，故d正确。17.金属材料在使用的过程中，由于长期暴露在空气中，会因为氧化而逐渐腐蚀。其中电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。如图是钢铁在空气中发生电化学腐蚀的简单图示。钢铁发生电化学腐蚀时，可以形成原电池，回答下列问题。(1)该原电池的负极为_(填元素名称)，负极发生的电极反应为_；(2)正极得到电子的物质是_，正极发生的电极反应为_。.铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。(1)如图甲，在硫酸型酸雨地区，不纯

17、的铜制品发生电化学腐蚀，cu发生_反应(填“氧化”或“还原”)，写出正极的电极反应式：_。(2)如图乙，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入nh4cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有n2生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：_。解析：.(1)钢铁发生电化学腐蚀时，可以形成原电池，负极上fe失去电子，负极反应为fe2e=fe2。(2)正极上氧气得到电子，正极反应式为o22h2o4e=4oh。.(1)在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生的是吸氧腐蚀，cu作负极，发生的是氧化反应，正极的电极反应式为o24h4e=2h2o

18、。(2)将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，说明铜与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，然后将红热的变黑的铜丝插入nh4cl固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，说明cuo发生反应生成了单质铜，由于该过程有n2生成，所以由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式为2nh4cl3cuo3cun22hcl3h2o。答案：.(1)铁fe2e=fe2(2)o2o22h2o4e=4oh.(1)氧化o24h4e=2h2o(2)2nh4cl3cuo3cun22hcl3h2o18下图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图。试分析实验并回答下列问题：（1）若起始时甲、乙、丙三套装置

19、的导管中液面高度相同，过一段时间后液面最高的是 ，铁粉腐蚀的速率由大到小的排列顺序为（用甲、乙、丙填写） 。（2）通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越 （填“高”或“低”）越易腐蚀。（3）乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电极反应式为 。（4）针对乙、丙装置研究的结果分析，可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀： （写出一点即可）。解析：fe粉、c粉、食盐水构成原电池，发生吸氧腐蚀，故乙中液面最高；甲中fe粉中的少量碳也能发生吸氧腐蚀，但由于c的含量少，故不如乙中fe腐蚀的快，丙中乙醇为非电解质，fe粉、炭粉形不成原电池，fe受到保护，故可把钢铁放在油脂或有机溶剂中进行保护。答案：(1)乙乙>甲>丙(2)高(3)2h2oo24e=4oh(4)将金属放在油脂或有机溶剂中19装置甲、乙、丙的烧杯中都盛有稀硫酸。(1)装置丙中的fe电极上的电极反应式是_。(2)装置乙中被腐蚀的金属是_(填元素符号)，比较装置甲、乙、丙中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是_。(3)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图丁。请回答：a电极对应